一.课题研究背景及意义 电能与我们的生活息息相关，学过电力系统的我们都知道电能不能大量储存，电能的生产和消费必须时时刻刻保持在功率平衡的状态，这会给电的使用带来很多的不便，因此，如何储存电能一直是一个值得研究的课题。

最近的一些年来，储能技术飞速发展，比如传统的化学储能，我们生活中常见的各种电池就是这种类型的储能，而磁悬浮飞轮储能技术是目前最先进的储能技术之一。

飞轮储能系统也是一种储能电池，但是却突破了化学电池的限制，采用物理方法进行储能，与传统的储能技术相比较而言，磁悬浮飞轮储能具有比能量高、比功率大、充放电快、寿命长、无任何废气废料污染等优点[1]。

飞轮储能系统具有优越的储能特性和独特控制功能，它在许多领域有着重大的应用价值，比如电力系统、电动汽车电池、不间断电源、电磁炮强力放电、大功率机车、赛车、鱼雷、大电焊机、通讯系统信号传输等[2]，有着巨大的经济和社会效益，而且也引起了航空航天部门的广泛关注，若能实现若能实现其在电力系统以及包括卫星在内的航天器上的应用，不仅能提高电力系统的稳定性，也必将大大提高航天器的总体性能，也有助于提高我国在航空航天领域的技术水平和国际地位。

因此，飞轮储能技术具有十分良好的应用前景[3]。

在飞轮储能系统中，轴承是用来支撑飞轮转子的，它制约着飞轮转子的转速，其摩擦力和稳定性还直接影响整个飞轮系统的寿命和正常运行。

以前，大多使用的是机械轴承系统，但是其因为摩擦力大并且在高速运行下寿命短，对于需要高速运行的飞轮系统是不适用的，所以严重制约了飞轮储能系统的发展。

而在过去一些年中，随着磁悬浮技术的飞速发展，高强度碳素纤维和玻璃纤维的出现，现代电力电子技术的发展[4-6]，飞轮储能技术得到飞速发展，现在比较可行的支撑方案是以磁悬浮轴承为主，机械轴承为辅，因此，对于磁悬浮飞轮储能系统的控制方法的研究具有十分重要的意义。

本课题以此为背景，了解磁悬浮飞轮储能技术的基本结构、工作原理及其研究现状和趋势，并分析磁悬浮储能技术的控制方法，利用软件建立系统模型，并对其仿真。

二.发展趋势 早在 20 世纪 50 年代就有人提出了利用高速旋转的飞轮来储存能量，并将其应用于电动汽车的设想，并持续进行了多年的研究。